JP2013094370A - 被検体情報取得装置、該装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 受信器（探触子）を操作して音響波を取得する被検体情報取得装置において、ユーザが指定した撮影領域に応じて、音響波取得時間、または、被験者の拘束時間に関する情報を提示すること。
【解決手段】 弾性波を受信して電気信号に変換する素子を備える受信器と、被検体における特性情報を取得すべき領域を指定する領域指定手段と、指定された領域に基づいて受信器を被検体に対して走査させる走査手段と、受信器が領域を走査する時間に関する情報を取得し、取得した時間に関する情報を提示手段に提示させる制御手段とを有する被検体情報取得装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被検体情報取得装置、該装置の制御方法、及び外制御方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。

皮膚がんや乳がんの診断装置として、超音波診断装置が知られている。超音波診断装置においては、超音波送受信素子を被検体に対して走査させることで、走査範囲内における超音波エコーを受信し、この走査領域内での被検体の特性情報を得る（撮影する）場合がある。このような技術について、特許文献１においては、ユーザが被検体の撮影領域を予め指定し、其の指定された特定の領域を撮影することが記載されている。そしてその際、超音波送受信素子の大きさを考慮して、指定した撮影領域と撮影可能な最大領域の位置関係を表示部に表示することも記載されている。

特開２００５−２１８５２０号公報

しかしながら特許文献１に記載の技術では、撮影における超音波エコーの取得に要する時間や、被験者の拘束時間の算出に関する手段がないため、撮影にかかる時間が把握できないという不具合があった。

一方、皮膚がんや乳がんの診断においては、超音波診断装置以外にも、光音響波による診断装置（Ｐｈｏｔｏ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、以下、光音響撮影装置とも表記する）が提案され始めている。光音響波による診断装置は、可視光や近赤外光等の計測光を生体組織に照射した際に、生体内部の光吸収物質が、計測光のエネルギーを吸収して瞬間的に膨張した結果発生される光音響波を計測することで、生体組織の情報を可視化する。この光音響撮影の技術により、光エネルギー吸収密度分布、即ち生体内の光吸収物質の密度分布を定量的に、また３次元的に計測することができる。そして光音響撮影装置は、診断画像の撮像に光を用いることで無被爆、非侵襲での画像診断が可能なため、患者負担の点で大きな優位性を有しており、繰り返し診断することが難しいＸ線装置に代わり、乳がんのスクリーニングや早期診断での活用が期待される。

しかし、光音響撮影装置においても、上述の超音波診断装置と同様に、光音響波を受信する素子を被検体に対して走査させることによって、走査範囲内の被検体情報を得る（撮影する）場合があるため、上述の超音波診断装置と同様、撮影にかかる時間を把握したいという要望があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、超音波探触子等を操作して音響波等の弾性波を取得する被検体情報取得装置において、ユーザが指定した撮影領域に応じて、弾性波取得時間、または、被験者の拘束時間に関する情報を提示することを目的とする。

上記課題を解決する、本発明の被検体情報取得装置は、
被検体内を伝搬する弾性波を受信して、該被検体の特性情報を取得する被検体情報取得装置であって、
前記弾性波を受信して電気信号に変換する素子を備える受信器と、
前記被検体における、前記特性情報を取得すべき領域を指定する領域指定手段と、
前記領域に基づいて、前記受信器を前記被検体に対して走査させる走査手段と、
前記受信器が前記領域を走査する時間に関する情報または該領域を走査する時間に付帯時間を加えた時間に関する情報を取得し、取得した時間に関する情報を提示手段に提示させる制御手段と
を有することを特徴とする。

本発明によれば、被検体情報の取得（撮影）実施に際し、被検体情報の取得に関する時間を提示することが出来るため、ユーザや被験者に対する利便性が向上する。

光超音波撮影装置の構成を示す図 撮影領域を指定した場合の探触子の走査軌跡を示す図 撮影指定領域内の探触子の走査軌跡を示すフローチャート 撮影指定領域内の探触子の走査軌跡を示す図 撮影時間を算出するフローチャート 撮影指定領域の設定画面一例

以下、図面を用いて本発明の好ましい実施形態について詳説する。尚、本実施形態においては、被検体情報取得装置として、光音響波診断（撮影）装置を例に説明するが、本発明はこれに限らず、超音波診断装置においても適用可能である。また、光音響波診断装置においても、発明の範囲は図示例に限定されるものではない。

図１に、本実施形態の被検体情報取得装置及び、この被検体情報取得装置と提示手段とを備えた被検体情報取得システムの概要を示す。本実施形態の被検体情報取得装置である光音響撮影装置は、図１に示す通り、被検体内を伝搬する弾性波としての音響波を受信して電気信号に変換する素子を備える受信器である光音響波検出器装置１００４と、後述の領域指定手段である光音響波撮影領域指定部１０１１により指定された領域に基づいて受信器である光音響波検出器装置１００４を被検体に対して走査させる走査手段である光音響波信号計測制御部１００５とを少なくとも備える光音響波信号計測部１００を有している。

また、被検体の特性情報を取得すべき領域を指定する領域指定手段である光音響波撮影領域指定部１０１１と、受信器である光音響波検出器装置１００４が指定された領域を走査する時間に関する情報または走査する時間に付帯時間を加えた時間に関する情報を取得し、この取得した時間に関する情報を提示手段である表示部１０１５に提示させる制御手段を構成する光音響情報処理制御部１０１４とを少なくとも備える光音響情報処理部１０１も有している。

上述の構成を有する本実施形態の被検体情報取得装置においては、ユーザが撮影領域を指定し、指定された領域を受信器である光音響波検出器装置１００４が走査して被検体の特性情報を取得する被検体情報取得装置でありながら、走査時間に関する情報を提示可能であるため、ユーザまたは被験者にとっての利便性が向上する。換言すると、指定された撮影領域の大きさや位置によって、撮影時間が変わる被検体情報取得装置であっても、撮影時間を知ることが出来るため、ユーザまたは被験者にとっての利便性が向上する。

尚、本実施の形態において被検体情報取得装置は、図１に示すように、好まし形態として光音響波計測部１００は、保持板１００１、光源１００２、及び光学装置１００３とを更に備え、光音響情報処理部１０１は、光音響画像生成部１０１２、前述の光音響情報処理制御部１０１４と共に制御手段を構成する時間算出部１０１３とを更に備える。そして、被検体情報取得システムとして、更に提示手段としての表示部１０１５を備えている。以下、光音響波信号計測部１００、光音響波情報処理部１０１、更には表示部１０１５の詳細について説明する。まず、光音響信号計測部１００の構成について説明する。

図１において撮影対象の被検体１００６は、これを両側から圧迫固定する保持板１００１に固定される。保持部を成す保持板１００１は、１００１Ａと１００１Ｂの２枚１対で構成され、保持間隙と圧力を変更するために、図示しない保持機構によって保持位置を制御される。保持板１００１Ａと１００１Ｂを区別する必要がない場合には、まとめて保持板１００１と表記する。保持板１００１は、被検体を挟むことで装置に固定し、これによって被検体１００６が動くことによる計測誤差を低減できる。また、計測光の浸達深度に合わせて、被検体１００６を光音響の計測に適した厚さに調整することができる。保持板１００１は、計測光の光路上に位置するため、計測光に対して高い透過率を有すると同時に、光音響検出波装置１００４内の計測部である超音波探触子との音響整合性が高い部材であることが好ましい。例えば、超音波診断装置等で使用されているポリメチルペンテンなどの部材が使用される。

光源１００２は、被検体１００６に光を照射させて、被検体１００６から弾性波である音響波を発生させるためのものである。光源１００２は不図示であるが二つの光源から成る（以下の説明においては、二つの光源を光源Ａと光源Ｂとする）。光源１００２は、一般的に、近赤外領域に中心波長を有するパルス発光が可能な個体レーザ（例えば、Ｙｔｔｒｉｕｍ−Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ−ＧａｒｎｅｔレーザやＴｉｔＡｎ−Ｓａｐｐｈｉレーザ）が使用される。計測光（被検体に照射する光）の波長は、撮影対象とする被検体１００６内の光吸収物質（例えばヘモグロビンやグルコース、コレステロールなど）に応じて、５３０ｎｍから１３００ｎｍの間で選択される。例えば、撮影対象とする乳がん新生血管中のヘモグロビンは、一般的に６００ｎｍ〜１０００ｎｍの光を吸収し、一方、生体を構成する水の光吸収体は８３０ｎｍ付近で極小となるため、７５０ｎｍ〜８５０ｎｍで光吸収が相対的に大きくなる。また、ヘモグロビンの状態（酸素飽和度）により光の吸収率が変化するため、この変化を比較することで生体の機能的な変化も計測できる可能性がある。なお、本実施形態においては、２つの光源の例で説明しているが、単一もしくは３つ以上の光源を用いても良い。また、光源は通常、照射周波数が決まっている。これは、所望の強度パルス光を継続的に照射するために、設計値として定められるが、照射周波数は、単位時間に伝える光音響測定の回数に影響するため、照射周波数が高いものほど、好ましい。本実施例においては、二つの光源である光源Ａ、光源Ｂ共に、照射周波数を２０Ｈｚとする。

光源１００２からの計測光を被検体１００６に所望の形状で照射するための光学装置１００３は、レンズ、ミラー、光ファイバー等の光学系と、保持板に対して走査する走査機構から構成されている。光学系は、光源１００２から発せられた計測光が被検体１００６に所望の形状で照射されれば、どのようなものを用いても構わない。

光源１００２で発生させた計測光を、光学装置１００３を介して被検体に照射すると、被検体内の光吸収体１００７が光を吸収し、弾性波としての光音響波１００８を放出する。この場合、光吸収体１００７が音源に該当する。

光吸収体１００７で生じた弾性波としての光音響波１００８を受信して電気信号に変換する素子を備える光検出器である光音響波検出装置１００４は、弾性波としての光音響波１００８を検知し、電気信号に変換するものである。生体から発生する光音響波１００８は、１００ＫＨｚから１００ＭＨｚの超音波である。そのため、光音響波検出装置１００４には、上記の周波数帯を受信できる素子（受信素子）が用いられる。これらの素子（受信素子）としては、圧電現象を用いたトランスディーサ、光の共振を用いたトランスデューサ、容量の変化を用いたトランスデューサなど弾性波としての光音響波を検知できるものであれば、どのような素子を用いてもよい。本実施形態の光検出器である光音響波検出装置１００４は、複数の受信素子が２次元的に配置されたものとする。このような２次元配列素子を用いることで、同時に複数の場所で弾性波としての光音響波を検出することができ、検出時間を短縮できるとともに、被検体の振動などの影響を低減できる。一例として、受信素子ピッチは４ｍｍ間隔で受信素子配列は主走査方向に２０素子、副走査方向に２０素子が配列されている受信器が好適に使用できる。尚、主走査方向、副走査方向についての詳細は後述する。また、本実施形態においては、受信器である光音響波検出装置１００４の前面から被検体１００６を計測光で照射する。そのため、光学装置１００３と光音響波検出装置１００４を対向する位置に配置し、その位置関係を保つ様に同時に同様の走査制御がなされる。

光音響波信号計測制御部１００５は、受信器である光音響検出装置１００４から得られた光音響波に基づく電気信号の増幅処理や、アナログ信号からデジタル信号への変換処理やノイズ低減のための積算処理を行う。また、不図示のインターフェースを介して、光音響波信号計測制御部１００５から、例えば光音響波情報処理制御部１０１４のような外部機器に光音響波信号を送信する。

また、光音響波信号計測制御部１００５は走査手段を備えており、光学装置１００３、受信器である光音響波検出装置１００４の被検体に対する走査の制御も行う。また更には、光源１００２、光学装置１００３、受信器である光音響波検出装置１００４の駆動制御も行う。以下これらについて説明する。

積算処理は、被検体１００６の同じ個所の計測を繰り返し行い、加算平均処理を行うことでシステムノイズを低減して、光音響波信号のＳ／Ｎ比を向上するために行われる。光学装置１００３、光音響波検出装置１００４の走査の制御については、詳細は後述するが、被検体に対して光学装置１００３、光音響波検出装置１００４を２次元走査して各走査位置で計測を行うこと等がある。この走査は、後述する領域指定手段である光音響波撮影領域指定部１０１１によって指定された領域（被検体における特性情報を取得すべき領域）に基づいて、走査手段を備える光音響波信号計測制御部１００５によって行われる。このように受信器である光音響波検出装置１００４を被検体に対して走査させることによって小型の探触子でも広い撮影の領域で必要な音響波を取得できるようになる。例えば、乳房撮影ではフルブレストの光音響画像の撮影が可能になる。ここで、撮影領域とは、計測された光音響波に基づいて算出された３次元ボリュームデータを取得する領域のことである。また、光源１００２の制御の内容としては、光源Ａ、光源Ｂの選択、レーザの照射タイミング等があり、また光学装置１００３、光音響波検出装置１００４の制御としては、後述の付帯時間に係わる移動制御（適切な位置に移動させる）等がある。

次に光音響波情報処理部１０１について説明する。

光音響波情報処理部１０１は、光音響波信号計測部１００から受信した光音響波計測データを元に光音響波画像の生成と表示をするほかに、被検体の特性情報を取得すべき領域（撮影領域ともいう）の指定や、指定した撮影領域を元に被検体の拘束に係る時間の算出や取得を行う、そして取得した時間に関する情報を表示する等の処理を行うものである。光音響波情報処理部１０１は、一般に、パソコンやワークステーション等の、高性能な演算処理機能やグラフィックス表示機能を備える装置を用いる。

被検体の特性情報を取得すべき領域を指定する領域指定手段である光音響波撮影領域指定部１０１１は、ユーザが撮影領域を指定する手段を有する。例えばマウスなどの入力手段によって、撮影領域を指定する。尚、入力手段はマウスやキーボードに限らず、ペンタブレットタイプのものや表示装置表面に取り付けたタッチパッドでもよい。撮影領域の指定については、被検体を圧迫保持する保持板に対して直行する方向に設置されたカメラ（不図示）によって撮影された画像を元に、撮影領域を指定できるようになっている。

制御手段を構成する光音響情報処理制御部１０１４は、光音響波撮影領域指定部１０１１によって得られた、被検体における特性情報を取得すべき領域の情報を受信して、後述の時間算出部１０１３と共に走査時間または走査時間に後述の付帯時間を加えた時間に関する情報を算出し、提示手段である表示部１０１５に時間を表示させる。光音響情報処理制御部１０１４と共に制御手段を構成する時間算出部１０１３は、詳細は後述するが、弾性波である音響波取得に要する時間や、受信器である光音響波検出装置１００４の被検体に対する走査時間、または、被験体の拘束に係る時間を算出する。尚、被験体を拘束する時間には、上述の走査時間に加え、後述の付帯時間が含まれる。

時間算出部１０１３にて算出された音響波取得に要する時間や走査時間、または、被験体の拘束に係る時間は、光音響情報処理制御部１０１４と共に制御手段を構成する時間算出部１０１３からの指示により、提示手段である表示部１０１５にて表示される。

以上の構成を有する光音響撮影装置によって、光音響効果に基づいて被検体の特性情報を取得することで、被検体の光学特性分布を画像化し、光音響画像を提示することができる。

なお、図１では、光音響波信号計測部１００と光音響波情報処理部１０１とを別々のハードウェアで構成しているが、それぞれが有する機能を集約して、一本化する構成でも構わない。

次に、被検体情報取得装置である音響波撮影装置の制御方法について、上述の音響波撮影装置の構成に基づき説明する。

本実施形態の被検体情報取得装置である音響波撮影装置の制御方法は、以下の工程を有する。
ユーザによって指定された、被検体における特性情報を取得すべき領域の情報を受信する工程。
指定された領域に基づいて、弾性波を受信して電気信号に変換する素子を備える受信器を被検体に対して走査させる工程。
受信器が指定された領域を走査する時間に関する情報または指定された領域を走査する時間に付帯時間を加えた時間に関する情報を取得する工程。
取得した時間に関する情報を提示手段に提示させる工程。

以下に各工程を詳細に説明する。

（ユーザによって指定された、被検体における特性情報を取得すべき領域の情報を受信する工程）
撮影領域の指定については、被検体を圧迫保持する保持板に対して直行する方向に設置されたカメラ（不図示）によって撮影された画像を元に、ユーザによって、上述のマウスなどの入力手段によって撮影領域を指定できるようになっている。ユーザは、カメラ画像に基づいてその内部である奥行き部分までを含めた３次元ボリュームデータが取得されることを想定しながら、撮影領域を指定し、この撮影領域に関する信号を、光音響情報処理制御部１０１４が受信する。

（指定された領域に基づいて、弾性波を受信して電気信号に変換する素子を備える受信器を被検体に対して走査させる工程）
上記のようにして、ユーザによって指定された撮影領域の３次元ボリュームデータを取得できるように、受信器である光音響波検出装置１００４が、保持板に沿って２次元的に走査される。尚、カメラ画像の座標系から、装置座標系の走査領域に変換し、実物の被検体において対応する位置に受信器である光音響波検出装置１００４が走査されるように制御する。

図２を用いて、受信器である光音響波検出装置１００４の走査及び移動の詳細について説明する。

図２の概念図は、撮影領域を指定した場合の、受信器である光音響波検出装置１００４の中心の走査軌跡である。

走査可能領域２００は、走査面上の走査可能な最大領域を表し、走査指定領域２０１は、指定された撮影領域に対応する走査面上の走査領域を表している。受信器である光音響波検出装置１００４は、待機位置２０２から走査指定領域の初期位置２０３まで移動する（図の矢印２０４参照）。続いて、走査指定領域２０１の全領域を主走査方向２０５Ａと副走査方向２０５Ｂに走査して光音響波計測を行う。続いて、走査終了位置２０６から初期位置２０２に移動する（図の矢印２０７参照）。

次に、受信器である光音響波検出装置１００４の走査指定領域内の走査の詳細を説明する。

図３のフローチャートは、図２の走査指定領域の光音響波計測の流れを表したものである。

ここで、本実施形態の例では、一画素あたりの光音響波データの積算回数は４０回が設定されているものとする。本実施形態の例の場合は、探触子の素子数が主走査方向で２０素子、積算回数が４０回設定なので、探触子を受信素子１素子分ずつ移動させて、１往路（１復路も同様）で２０回積算が行える。

ここで、探触子を主走査方向に移動させて光音響測定される領域を、ストライプと定義する。特に本実施形態では、一度の光源からの発光によって光音響波信号が取得できるサイズが、探触子の全素子領域のサイズである。実際には、前記光音響波計測が行われる領域は、奥行き方向を含む三次元領域であるが、特に断りがない限りは、前記光音響波計測が行われる領域を、探触子の走査と平行な面で切り出した平面をストライプと表記する。

では、図３のフローチャートを用いて、撮影指定領域の光音響波計測の流れを説明する。

ユーザが指定した撮影領域を光音響情報処理制御部１０１４が受信し、探触子が走査指定領域初期位置２０３に移動後、光音響波計測が開始される。

ステップ３００では、次の計測ストライプが撮影指定領域の最上部ストライプもしくは最下部ストライプ、即ち計測の最初もしくは最終ストライプであるかを判定する。

ステップ３００に該当だった場合（Ｙ（Ｙｅｓ）だった場合）、対象ストライプは２往復する（ステップ３０１）。ステップ３０２では、光源を光源Ａに切り替えて１ストライプ（往路）の光音響波計測が実施される。ステップ３０３では、光源を光源Ｂに切り替えて１ストライプ（復路）の光音響計測が実施される。ここで、２往復するのは、本実施例では光源Ａ、光源Ｂ共に積算回数が４０回であると同時に、１ストライプでの積算回数が２０回だからである。

次に、ステップ３０４では、計測領域の最下部ストライプかを判定する。ステップ３０４が該当だった場合（Ｙ（Ｙｅｓ）だった場合）、即ち最下部ストライプだった場合は、撮影指定領域の光音響波計測は終了となる。ステップ３０４が不該当だった場合（Ｎ（Ｎｏ）だった場合）、副走査方向に受信器である光音響波検出装置１００４サイズの半分だけ移動する。ここで、光音響波検出装置１００４サイズの半分だけ移動するのは、撮影指定領域のすべての画素において、できる限り受信器である光音響波検出装置１００４の様々な受信素子で計測を実施させるためである。

ステップ３００が不該当だった場合は、光源を光源Ａに切り替えて１ストライプ（往路）の光音響波計測が実施され（ステップ３０６）、続いて、光源を光源Ｂに切り替えて１ストライプ（復路）の光音響波計測が実施（ステップ３０７）され、続いて、受信器である光音響波検出装置１００４が副走査方向に光音響波検出装置１００４のサイズの半分だけ移動（ステップ３０５）される。ここで、１ストライプ毎に光音響波検出装置１００４サイズ半分だけ移動させるため、最上部もしくは最下部を除いては、１往復で光源Ａ、光源Ｂ共に積算回数が４０回に達する。

次に、図４を用いて、上述した走査軌跡を概念的に詳述する。走査指定領域初期位置２０３から、最上部ストライプ４００の往路において光源Ａで光音響波信号計測を行い、最上部ストライプの復路４０１において光源Ｂで光音響波信号計測を行い、２往復４０２する。続いて、２〜（最下部−１）ストライプ４０３までを、往路は光源Ａ、復路を光源Ｂで光音響信号波計測を行い、１往復４０４する。最下部ストライプ４０５においては、上述した最上部ストライプと同様の走査がなされる。ここで、最上部ストライプの下半分ストライプ、もしくは、少なくとも最下部ストライプの上半分ストライプは、積算回数が４０回を超えるが、Ｓ／Ｎ比向上に繋がるので問題は無い。４０６が、積算回数が４０回を超える領域である。

次に、実際の時間算出について図５のフローチャートに沿って説明する。

（走査する時間に関する情報または走査する時間に付帯時間を加えた時間に関する情報の取得）
光音響撮影装置の正確な撮影のためには、被検体が静止した状態で撮影が行われるのが好ましく、よって一般に体の一部を固定する等の何らかの方法で被験者を拘束する必要がある。特に被験者の乳房の撮影においては、乳房を圧迫した状態で固定し、被験者を拘束する。このような場合被験者の拘束は、多くの場合、苦痛を伴うため、撮影開始から被験者が解放されるまでの時間に関する情報は、撮影を行う医師や技師、および被験者に有用な情報である。また圧迫しない場合でも、被検体を静止させた状態での撮影が必要となるため、やはり被験者は拘束された状態となる。そこで、撮影開始から被験者が解放されるまでの時間を拘束時間とし、これを受信器を走査する時間、付帯時間に分けて、以下説明する。

尚、走査時間とは、指定された撮影領域を受信器が走査する時間であり、付帯時間とは、受信器が待機する位置と指定された撮影領域との間を移動する時間等である。これを下記（１）〜（４）の一連の動作で具体的に説明する。
（１）受信器である光音響波検出装置１００４の待機位置２０２から走査指定領域初期位置２０３までの単純移動する時間である走査指定領域初期位置移動時間Ｔ１
（２）走査指定領域の主走査方向２０５Ａの光音響波取得をしながら移動する時間である主走査方向移動時間Ｔ２
（３）走査指定領域の副走査方向２０５Ｂの単純移動する時間である副走査方向移動時間Ｔ３
（４）走査終了位置２０６から受信器である光音響波検出装置１００４の初期位置２０２まで単純移動する時間である受信器初期位置移動時間Ｔ４
上述の（１）〜（４）においては、走査時間はＴ２とＴ３の合計時間であり、付帯時間はＴ４またはＴ１＋Ｔ４である。

時間算出部１０１３は、上記の動作の場合、指定領域の大きさに基づき、走査時間としてＴ２＋Ｔ３の合計時間を算出し、指定領域の位置に基づいて、付帯時間としてＴ４またはＴ１＋Ｔ４を算出する。これについて以下説明する。

まず、走査時間の算出について説明する。

ステップ５００では、ユーザが光音響波撮影領域指定部１０１１を介して指定した撮影領域を、制御手段を構成する光音響情報処理制御部１０１４が受信する。撮影領域指定の例を図６に示す。６００は、ユーザが指定した撮影指定領域である。またこのとき、光音響測定の計測条件設定も可能である。本実施形態では、一例として主走査方向と副走査方向を繰り返す走査方法で説明しているが、例えば、螺旋状に動く走査等を選択できるようにしてもよい。

ステップ５０１で、光音響波計測時の走査速度を算出する。受信器である光音響波検出装置１００４の主走査方向の素子数をＥｎｘａ（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）、主走査方向の素子ピッチをＥｐｉｔｃｈａ（ｍｍ）、光音響測定の積算回数をＭｎ（ｔｉｍｅｓ）、レーザ光源の発光周波数をＬＨｚ（Ｈｚ）とする。説明を簡便にするため、積算回数Ｍｎが素子数Ｅｎｘａの倍数である場合、光音響波検出装置１００４およびレーザ光源の主走査方向の走査速度Ｖｘ（ｍｍ／ｓｅｃ）および走査回数Ｓｎ（ｔｉｍｅｓ）は次式で算出される。
Ｖｘ＝Ｅｐｉｔｃｈａ×ＬＨｚ（式１）
Ｓｎ＝（Ｍｎ／Ｅｎｘａ）×２×（１／２）（式２）

本実施形態の例の場合は、上述したように、探触子の素子数が主走査方向で２０素子、積算回数４０回設定なので、光音響波検出装置１００４を、受信素子１素子分ずつ移動させて、一往復で４０回積算が行える。

よって、一往復素子ピッチを４ｍｍ、レーザ光源の発光周波数を２０Ｈｚとした場合、測定時の走査速度は８０ｍｍ／ｓｅｃとなる。

上述に基づく走査速度の算出、つまり、走査における方向に配列された複数の素子の配列ピッチと、光源の発光周波数とに基づく走査速度の算出は、制御手段を構成する光音響情報処理制御部１０１４が備える速度算出手段によって行われる。そしてこの速度算出手段の算出結果に基づいて、走査時間が算出、取得される。

尚、より複雑な条件では、積算回数が主走査方向の素子数Ｅｎｘａより小さい場合や、Ｅｎｘａより小さい値の倍数であった場合には、光音響波検出装置１００４の移動一往復あたりの積算回数が小さくなる。この場合においては、光音響波検出装置１００４の移動量は、単位時間あたり、２画素以上ずらしながら走査できるので、走査速度の設定は高くなることがわかる。探触子の移動速度は、本実施形態の例で示した方法に限らず、測定条件や、装置構成に依存して、走査速度を調整するために様々なアルゴリズムを適用することが予想される。

本実施形態における、走査速度算出機能は、光音響波計測のための光音響波検出装置１００４の移動速度を求めることが目的であるので、参照パラメータやアルゴリズムは、上述の例で記述している方式に限らない。

ステップ５０２では、走査時間及び付帯時間の算出を行う。

ステップ５０２０では、まず走査領域初期位置への移動時間Ｔ１を算出する。光音響波検出装置１００４の待機位置の座標を（０，０）とし、走査指定領域初期位置を（Ｘ＿１，Ｙ＿１）、光音響計測時以外での光音響波検出装置１００４の速度（移動速度）をＶｘｙ（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると、走査領域初期位置への移動時間Ｔ１は、次式で表される。

ステップ５０２１では、主走査方向移動時間Ｔ２を算出する。ここで、副走査方向の移動距離を光音響波検出装置１００４のサイズの１／２とした場合の、走査指定領域を網羅するストライプ数Ｎは、（式４）で表される。なお、Ｙｓは走査指定領域の副走査方向（Ｙ方向）の長さ、Ｅｎｘｂは音響波検出装置の副走査方向（Ｙ方向）の素子数、Ｅｐｉｔｃｈｂは素子ピッチである。ここで求められたＮは、走査指定領域の主走査方向において、探触子が端から端まで移動する回数を表している。

よって、走査指定領域における主走査方向の総移動距離は、走査指定領域の主走査方向の長さをＸｓとすると、Ｘｓ×（Ｎ＋１）×Ｓｎとなる。従って、主走査方向時間Ｔ２は、次式で表される。

上記Ｖｘは主走査方向における走査速度であり、上述の例では８０ｍｍ／ｓｅｃである。

ステップ５０２２では、副走査方向時間Ｔ３を算出する。副走査方向移動時間Ｔ３は次式で表される。

ステップ５０２３では、付帯時間である受信器（光音響波検出装置１００４）初期位置移動時間Ｔ４を算出する。走査終了位置を（Ｘ＿２，Ｙ＿２）とすると、受信器（光音響波検出装置１００４）初期位置移動時間Ｔ４は、次式で表される。

尚、装置構成の簡略のため、ＶｘｙはＶｘと同じにするのが好ましい。

ステップ５０２４では、走査時間Ｔ５及び付帯時間Ｔ６を算出する。それぞれ、次式で表される。
Ｔ５＝Ｔ２＋Ｔ３
Ｔ６＝Ｔ４

尚、走査時間算出における走査速度は、すべて一定で計算したが、初期加速等を考慮した、より厳密な走査速度を用いてもよい。また、走査時間算出に使用する走査速度は、本件で記述している方式に限らない。また、撮影の開始前から被検体の圧迫を伴う場合等においては、付帯時間をＴ１＋Ｔ４としてもよいし、更には、圧迫機構（保持板１００１）の解放時間を付帯時間に含めても良い。

ステップ５０３では、算出した走査時間Ｔ５または走査時間Ｔ５に付帯時間Ｔ６を加えた時間を表示部に表示する。表示については、図６の６０１のように数字等の文字やゲージ、時刻で表しても良い。また、音声等で伝えても良い。また、走査時間Ｔ５や走査時間Ｔ５に付帯時間Ｔ６を加えた時間を直接提示するのではなく、走査時間に関する情報や走査時間に付帯時間を加えた時間に関する情報を提示しても良い。具体的には、Ｔ５と撮影開始からの経過時間との差、つまり撮影の残り時間や、Ｔ５にＴ６を加えた時間と撮影開始からの経過時間との差、つまり拘束の残り時間を提示しても良い。

また、本実施形態においては、走査時間または走査時間に受信器の待機位置と撮影領域との間の移動時間を加えた時間を算出して提示する例を示したが、更に、被験者の拘束に要する総時間、例えば解放に要する時間を考慮した付帯時間を求め、これに基づいて算出されたより精密な拘束時間を表示してもよい。

また、走査時間または走査時間に付帯時間を加えた時間の提示のタイミングについては、撮影の開始に同期して行っても良いし、時間算出直後に提示しても良い。例えば、ユーザによる撮影領域の指定の最中に、その大きさや位置に基づいて、算出された時間（走査時間または走査時間に付帯時間を加えた時間）を提示しても良い。

そして、上述の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムもまた、本発明の範疇に含まれるものである。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

１００ 光音響波信号計測部
１００２ 光源
１００４ 光音響波検出器装置
１００５ 光音響波信号計測制御部
１００６ 被検体
１００７ 光吸収体（音源）
１０１ 光音響情報処理部
１０１１ 光音響波撮影領域指定部
１０１２ 光音響画像生成部
１０１３ 時間算出部
１０１４ 光音響情報処制御部
１０１５ 表示部

Claims (8)

1. 被検体内を伝搬する弾性波を受信して、該被検体の特性情報を取得する被検体情報取得装置であって、
   前記弾性波を受信して電気信号に変換する素子を備える受信器と、
   前記被検体における、前記特性情報を取得すべき領域を指定する領域指定手段と、
   前記領域に基づいて、前記受信器を前記被検体に対して走査させる走査手段と、
   前記受信器が前記領域を走査する時間に関する情報または該領域を走査する時間に付帯時間を加えた時間に関する情報を取得し、取得した時間に関する情報を提示手段に提示させる制御手段と
   を有することを特徴とする被検体情報取得装置。
2. 前記制御手段が、前記受信器を前記被検体に対して走査させる際の走査速度を算出する速度算出手段を備え、該速度算出手段の算出結果に基づいて、前記受信器が前記領域を走査する時間に関する情報または該領域を走査する時間に付帯時間を加えた時間に関する情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の被検体情報取得装置。
3. 前記被検体に光を照射させて該被検体から前記弾性波を発生させるための光源を更に有し、前記受信器は前記走査における方向に配列された複数の前記素子を備え、前記速度算出手段は、前記光源の発光周波数と、前記素子の配列ピッチとに基づいて、前記走査速度を算出することを特徴とする請求項２に記載の被検体情報取得装置。
4. 前記付帯時間が、前記受信器が待機する位置と前記領域との間を移動する時間を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
5. 前記提示手段が、表示手段であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置と、
   前記提示手段と、を有し、
   前記提示手段が、前記制御手段からの指示により、前記受信器が前記領域を走査する時間に関する情報または該領域を走査する時間に付帯時間を加えた時間に関する情報を提示することを特徴とする被検体情報取得システム。
7. 被検体内を伝搬する弾性波を受信して、該被検体の特性情報を取得する被検体情報取得装置の制御方法であって、
   ユーザによって指定された、前記被検体における前記特性情報を取得すべき領域の情報を受信する工程と、
   指定された領域に基づいて、前記弾性波を受信して電気信号に変換する素子を備える受信器を該被検体に対して走査させる工程と、
   前記受信器が前記領域を走査する時間に関する情報または該領域を走査する時間に付帯時間を加えた時間に関する情報を取得する工程と、
   取得した時間に関する情報を提示手段に提示させる工程と
   を有することを特徴とする被検体情報取得装置の制御方法。
8. 請求項７に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。

Images